新型IGBT驱动保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了新型IGBT驱动保护电路，包括：接口单元、上桥臂整形控制单元、下桥臂整形控制单元、电源PWM发生单元、开关电源单元、上桥臂驱动单元和下桥臂驱动单元；本实用新型专利技术具有适用于不同功率IGBT模块的驱动电路的特点，通过上桥臂整形控制单元和下桥臂整形控制单元这两个单元实现对IGBT驱动电路的动态平衡，从而实现对IGBT驱动电路的保护功能。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种IGBT驱动保护电路，尤其是涉及一种采用双臂的新型IGBT驱动保护电路。
技术介绍
目前，用于IGBT (IGBT,绝缘栅双极晶体管的英文首字母，Insulated GateBipolar Transistor)驱动保护电路具有容易驱动且能以高的开关频率处理大电流和高电压的特点，因而国内外大功率变频器、开关电源、UPS等设备中，广泛采用IGBT作为功率开关器件，因此IGBT驱动保护电路就成为关系到变频器等整机工作可靠性的重要电路。现有的变频器等采用的IGBT驱动保护电路，因设计思路不同而使得该电路具有 多种多样的形式，但是从长期的实践过程中发现，这些传统的IGBT驱动保护电路大多存在如下的缺陷一、用于传统的IGBT驱动保护电路设计的针对性比较强，所以其适用范围窄；~■、电路设计复杂，制造成本闻。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是对现有IGBT驱动保护电路进行改进，提出一种具有适用频率宽、模块化设计、集成度高、节约能源特点的新型IGBT驱动保护电路。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是新型IGBT驱动保护电路，包括接口单元、上桥臂整形控制单元、下桥臂整形控制单元、电源PWM发生单元、开关电源单元、上桥臂驱动单元和下桥臂驱动单元；其中接口单元分别与上桥臂整形控制单元、下桥臂整形控制单元、电源PWM发生单元和开关电源单元相连接；上桥臂驱动单元分别与上桥臂整形控制单元和开关电源单元相连接；下桥臂驱动单元分别与下桥臂整形控制单元和开关电源单元相连接；电源PWM发生单元和开关电源单元相连接。进一步，本技术还采用了如下技术方案所述接口单元包括设有8个脚的端子ESl ;其中所述端子ESl的I脚为低电平端口，所述端子ESl的2脚为正5V电源端口，所述端子ESl的3脚为正15电源端口，所述端子ESl的4脚为所述上桥臂整形控制单元的输入端口，所述端子ESl的5脚为所述上桥臂驱动单元的输入端口，所述端子ESl的6脚分别与所述上桥臂整形控制单元中的芯片U3C的10脚、芯片U3D的12脚、所述下桥臂整形控制单元中的芯片U4C的10脚、芯片U4D的12脚连接 ’端子ESl的7脚为所述下桥臂整形控制单元的输入端口，端子ESl的8脚为所述下桥臂驱动单元的输入端口。所述上桥臂整形控制单元包括电阻R6、电阻R6A、电容C5、电容C5A、芯片U2A、芯片U2B、芯片U2C、芯片U3A、芯片U3B、芯片U3C、芯片U3D ;其中所述电容C5的一端接地，所述电容C5的另一端分别与电阻R6、芯片U2A的I脚连接；所述芯片U2A的2脚与所述芯片U2B的3脚连接，所述芯片U2B的3脚与所述芯片U3B的4脚连接，所述芯片U3A的3脚与所述芯片U3D的13脚连接，所述芯片U2C的6脚与所述芯片U3B的5脚连接，所述芯片U3B的6脚与所述电阻R6A的一端连接，所述电阻R6A的另一端分别和所述电容C5A的一端、所述芯片U3C的9脚连接，所述芯片U3C的8脚为所述上桥臂驱动单元的输入端口。所述下桥臂整形控制单元包括电阻R7、电阻R7A、电容C10、电容C10A、芯片U2D、芯片U2E、芯片U2F、芯片U4A、芯片U4B、芯片U4C、芯片U4D ;其中所述电容ClO的一端接地，所述电容ClO的另一端分别与电阻R7、所述芯片U2D的9脚连接；所述芯片U2D的8脚与所述芯片U2E的11脚连接，所述芯片U2E的11脚与所述芯片U4B的4脚连接，所述芯片U4A的3脚与所述芯片U4D的13脚连接，所述芯片U2F的12脚与所述芯片U4B的5脚连接，所述芯片U4B的6脚与所述电阻R7A的一端连接，所述电阻 R7A的另一端分别与所述电容ClOA的一端、所述芯片U4C的9脚连接，所述芯片U4C的8脚为所述下桥臂驱动单元的输入端口。所述电源PWM发生单元包括芯片U1、电阻Rl R5、二极管Dl D2、二极管D17 D18、电容Cl C2、三极管V3 V6和MOS管Vl V2 ;其中所述芯片Ul的I脚与所述电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端与所述芯片Ul的3脚连接，所述芯片Ul的2脚与所述电阻Rl的一端连接，所述电阻Rl的另一端与所述芯片Ul的3脚连接，所述芯片Ul的4脚、5脚、6脚、14脚均与正15V电源连接；所述电容Cl的一端与正15V电源连接，其另一端接低电平；所述芯片Ul的10脚分别与所述电阻R2 —端、所述二极管Dl的负极连接，所述电阻R2的另一端、所述二极管Dl的正极、所述三极管V3的基极和所述三极管V4的基极连接；所述三极管V3的集电极与正15V电源连接，所述三极管V4的集电极接低电平，所述三极管V3的发射极、所述三极管V4的发射极、所述电阻R4的一端和所述二极管D17的负极连接，所述电阻R4的另一端、所述二极管D17的正极与所述MOS管Vl的G极连接，所述MOS管Vl的S极接低电平，所述芯片Ul的I脚分别与所述电阻R3的一端、二极管D2的负极连接，所述电阻R3的另一端、所述二极管D2的正极、所述三极管V5的基极和所述三极管V6的基极连接，所述三极管V5的集电极与正15V电源连接，所述三极管V6的基极接低电平，所述三极管V5的发射极、所述三极管V6的发射极、所述电阻R5 —端和所述二极管D18的负极连接，所述电阻R5的另一端、所述二极管D18的正极与所述MOS管V2的G极连接，所述MOS管V2的S极接低电平，所述MOS管Vl的D极和所述MOS管V2的D极均为所述开关电源单元的输入端口。所述开关电源单元包括变压器Tl T4、二极管D5 D12、电解电容Cll C14、电解电容C21 C24、电解电容C31 C34和电解电容C41 C44 ;其中所述变压器Tl T4的2脚接正15V电源，所述变压器Tl的4脚与所述二极管D5的正极连接，所述二极管D5的正极、所述电容Cll的正极和所述电容C13的正极连接，所述变压器Tl的6脚与所述二极管D6的正极连接，所述二极管D6的正极、所述电容C12的负极和所述电容C14的负极连接，所述电容C12的正极、所述电容C14的正极、所述电容Cll的负极和所述电容C13的负极连接；所述变压器T2的4脚与所述二极管D7的正极连接，所述二极管D7的正极、所述电容C21的正极和所述电容C23的正极连接，所述变压器T2的6脚与所述二极管D8的正极连接，所述二极管D8的正极、所述电容C22的负极和所述电容C24的负极连接，所述电容C22的正极、所述电容C24的正极、所述电容C21的负极和所述电容C23的负极连接；所述变压器T3的4脚与所述二极管D9的正极连接，所述二极管D9的正极、所述电容C31的正极和所述电容C33的正极连接，所述变压器T3的6脚与所述二极管D9的正极连接，所述二极管DlO的正极、所述电容C32的负极和所述电容C34的负极连接，所述电容C32的正极、所述电容C34的正极、所述电容C31的负极和所述电容C33的负极连接，所述变压器T4的4脚与所述二极管Dll的正极连接，所述二极管Dll的正极、所述电容C41的正极和所述电容C43的正极连接，所述变压器T4的6脚与所述二极管Dll的正极连接，所述二极管D12的正极、电容C42的负极和所述电容C44的负极连接，所述电容C42的正极、所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
新型IGBT驱动保护电路，其特征在于：包括：接口单元、上桥臂整形控制单元、下桥臂整形控制单元、电源PWM发生单元、开关电源单元、上桥臂驱动单元和下桥臂驱动单元；其中：接口单元分别与上桥臂整形控制单元、下桥臂整形控制单元、电源PWM发生单元和开关电源单元相连接；上桥臂驱动单元分别与上桥臂整形控制单元和开关电源单元相连接；下桥臂驱动单元分别与下桥臂整形控制单元和开关电源单元相连接；电源PWM发生单元和开关电源单元相连接。

【技术特征摘要】
1.新型IGBT驱动保护电路，其特征在于包括接口单元、上桥臂整形控制单元、下桥臂整形控制单元、电源PWM发生单元、开关电源单元、上桥臂驱动单元和下桥臂驱动单元；其中接口单元分别与上桥臂整形控制单元、下桥臂整形控制单元、电源PWM发生单元和开关电源单元相连接；上桥臂驱动单元分别与上桥臂整形控制单元和开关电源单元相连接；下桥臂驱动单元分别与下桥臂整形控制单元和开关电源单元相连接；电源PWM发生单元和开关电源单元相连接。2.根据权利要求I所述的新型IGBT驱动保护电路，其特征在于所述接口单元包括设有8个脚的端子ESl ;其中所述端子ESl的I脚为低电平端口，所述端子ESl的2脚为正5V电源端口，所述端子ESl的3脚为正15电源端口，所述端子ESl的4脚为所述上桥臂整形控制单元的输入端口，所述端子ESl的5脚为所述上桥臂驱动单元的输入端口，所述端子ESl的6脚分别与所述上桥臂整形控制单元中的芯片U3C的10脚、芯片U3D的12脚、所述下桥臂整形控制单元中的芯片U4C的10脚、芯片U4D的12脚连接；端子ESl的7脚为所述下桥臂整形控制单元的输入端口，端子ESl的8脚为所述下桥臂驱动单元的输入端口。3.根据权利要求I所述的新型IGBT驱动保护电路，其特征在于所述上桥臂整形控制单元包括电阻R6、电阻R6A、电容C5、电容C5A、芯片U2A、芯片U2B、芯片U2C、芯片U3A、芯片U3B、芯片U3C、芯片U3D ;其中所述电容C5的一端接地，所述电容C5的另一端分别与电阻R6、芯片U2A的I脚连接；所述芯片U2A的2脚与所述芯片U2B的3脚连接，所述芯片U2B的3脚与所述芯片U3B的4脚连接，所述芯片U3A的3脚与所述芯片U3D的13脚连接，所述芯片U2C的6脚与所述芯片U3B的5脚连接，所述芯片U3B的6脚与所述电阻R6A的一端连接，所述电阻R6A的另一端分别和所述电容C5A的一端、所述芯片U3C的9脚连接，所述芯片U3C的8脚为所述上桥臂驱动单元的输入端口。4.根据权利要求I所述的新型IGBT驱动保护电路，其特征在于所述下桥臂整形控制单元包括电阻R7、电阻R7A、电容C10、电容C10A、芯片U2D、芯片U2E、芯片U2F、芯片U4A、芯片U4B、芯片U4C、芯片U4D ;其中所述电容ClO的一端接地，所述电容ClO的另一端分别与电阻R7、所述芯片U2D的9脚连接；所述芯片U2D的8脚与所述芯片U2E的11脚连接，所述芯片U2E的11脚与所述芯片U4B的4脚连接，所述芯片U4A的3脚与所述芯片U4D的13脚连接，所述芯片U2F的12脚与所述芯片U4B的5脚连接，所述芯片U4B的6脚与所述电阻R7A的一端连接，所述电阻R7A的另一端分别与所述电容ClOA的一端、所述芯片U4C的9脚连接，所述芯片U4C的8脚为所述下桥臂驱动单元的输入端口。5.根据权利要求I所述的新型IGBT驱动保护电路，其特征在于所述电源PWM发生单元包括芯片U1、电阻Rl R5、二极管Dl D2、二极管D17 D18、电容Cl C2、三极管V3 V6和MOS管Vl V2 ;其中所述芯片Ul的I脚与所述电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端与所述芯片Ul的3脚连接，所述芯片Ul的2脚与所述电阻Rl的一端连接，所述电阻Rl的另一端与所述芯片Ul的3脚连接，所述芯片Ul的4脚、5脚、6脚、14脚均与正15V电源连接；所述电容Cl的一端与正15V电源连接，其另一端接低电平；所述芯片Ul的10脚分别与所述电阻R2 —端、所述二极管Dl的负极连接，所述电阻R2的另一端、所述二极管Dl的正极、所述三极管V3的基极和所述三极管V4的基极连接；所述三极管V3的集电极与正15V电源连接，所述三极管V4的集电极接低电平，所述三极管V3的发射极、所述三极管V4的发射极、所述电阻R4的一端和所述二极管D17的负极连接，所述电阻R4的另一端、所述二极管D17的正极与所述MOS管Vl的G极连接，所述MOS管Vl的S极接低电平，所述芯片Ul的I脚分别与所述电阻R3的一端、二极管D2的负极连接，所述电阻R3的另一端、所述二极管D2的正极、所述三极管V5的基极和所述三极管V6的基极连接，所述三极管V5的集电极与正15V电源连接，所述三极管V6的基极接低电平，所述三极管V5的发射极、所述三极管V6的发射极、所述电阻R5 —端和所述二极管D18的负极连接，所述电阻R5的另一端、所述二极管D18的正极与所述MOS管V2的G极连接，所述MOS管V2的S极接低电平，所述MOS管Vl的D极和所述MOS管V2的D极均为所述开关电源单元的输入端口。6.根据权利要求I所述的新型IGBT驱动保护电路，其特征在于所述开关电源单元包括变压器Tl T4、二极管D5 D12、电解电容Cll C14、电解电容C21 C24、电解电容C31 C34和电解电容C41 C44 ;其中所述变压器Tl T4的2脚接正15V电源，所述变压器Tl的4脚与所述二极管D5的正极连接，所述二极管D5的正极、所述电容Cll的正极和所述电容C13的正极连接，所述变压器Tl的6脚与所述二极管D6的正极连接，所述二极管D6的正极、所述电容C12的负极和所述电容C14的负极连接，所述电容C12的正极、所述电容C14的正极、所述电容Cll的负极和所述电容C13的负极连接；所述变压器T2的4脚与所述二极管D7的正极连接，所述二极管D7的正极、所述电容C21的正极和所述电容C23的正极连接，所述变压器T2的6脚与所述二极管D8的正极连接，所述二极管D8的正极、所述电容C22的负极和所述电容C24的负极连接，所述电容C22的正极、所述电容C24的正极、所述电容C2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建军，
申请(专利权)人：天津市红日电气自动化有限公司，
类型：实用新型
国别省市：